[发明专利]一种供电与通信一体化电路装置

说明书

技术领域

本发明涉及地球物理勘探领域，尤指一种用于枪阵声学定位系统的供电与通信一体化电路装置。

背景技术

海洋地震勘探拖缆控制系统中，电缆上挂载的各个传感器通过数据管理组件(DMU，Data Management Unit)的控制进行数据采集，并将采集到的数据提供给综合导航系统，完成拖缆内地震检波器的位置估算和拖缆的深度控制等。其中声学定位系统完成拖缆一定网格布局下的距离测量，得到拖缆相互之间的间距和前后节距。

在拖缆声学定位前网位置，拖缆前端挂载的声学定位节点与枪阵位置挂载的声学定位节点形成前网声学定位。

拖缆上挂载的声学定位节点为完全离线的产品，依靠节点内置电池组提供电路系统工作的能量。而与综合导航系统的通信，即船载控制系统与枪阵声学鸟的通信，如节点接收DMU指令、上传测量的距离数据等则通过节点内置的耦合线圈和拖缆内置的耦合线圈形成的信号耦合对完成数据交换。

枪阵上挂载的声学定位节点由于环境限制，无法使用具有危险性的电池组供电，需要通过有线供电的方式提供能量，同时，通信可以通过有线传输的方式简化枪阵上电缆内置耦合线圈的环节，与供电一起采用有线通信的方式。采用有线供电和有线通信的声学定位节点称为枪阵声学鸟。

目前，现有技术的供电与通信电路装置是船载控制系统和水下枪阵声学鸟的通信与供电桥梁，采用供电/通信二合一传送的方式来实现，是一种电力线传输技术，是采用了复杂的编解码方案，并且其采用的集成芯片属于专用性质，同时通过电容、电感组合来实现的，另外现有的电力线传输技术其供电电源为220V，适用于电力电网的电力线应用领域，在枪阵声学鸟具体的应用场合并不适用。例如，船载控制系统获取枪阵声学鸟的反馈信号如包括测距信息以及对枪阵声学鸟的状态监测，都是经过电力线进行；同时船载控制系统下发的命令信号必须无失真的加载在电力线上传输给水下设备。但现有技术由于以上信号输入没有隔离，导致现有技术的系统漏电等故障造成的干扰信号会影响到其它通道的上述通信信号的正常工作，以及引起传输波形相位偏移的问题。因此，现有技术干扰大、系统稳定性差。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种供电与通信一体化电路装置，能够对各通道信号进行隔离，从而有效避免漏电等故障对其它通道的影响以及避免引起传输波形相位偏移的问题。

为了达到本发明目的，本发明提供了一种供电与通信一体化电路装置，该电路装置至少包括：

供电模块，用于提供直流供电电压；

通信控制模块，用于向合成与分解模块输出来自船载控制系统的控制信号；或者，获取来自合成与分解模块的枪阵声学鸟的反馈信号；

合成与分解模块，分别与供电模块、通信控制模块和发送模块连接，用于将供电模块的供电电压与通信控制模块的控制信号合成为一个电力线信号输出给发送模块；或者，从来自发送模块的包含枪阵声学鸟的反馈信号的电力线信号中分解出反馈信号并输出给通信控制模块；其中，

所述合成与分解模块还包括隔离变压器，用于隔离干扰信号，具体用于：

将所述船载控制系统的控制信号与水下干扰信号进行隔离；或者，对所述分解出的反馈信号进行隔离后再发送给所述船载控制系统；

发送模块，用于将合成与分解模块合成的包含供电电压和控制信号的电力线信号发送给水下枪阵声学鸟，或者，将包含水下枪阵声学鸟的反馈信号的电力线信号发送给合成与分解模块。

进一步地，所述供电模块包括交流电输入单元、电源滤波单元，以及供电电压产生单元；其中，

交流电输入单元，用于连接交流信号并对其进行限流处理；

电源滤波单元，用于对来自交流电输入单元的交流信号进行滤波处理；

供电电压产生单元，用于将经过电源滤波单元滤波处理的交流信号转换为直流信号，输出直流工作电压。

进一步地，所述合成与分解模块合成后的电力线信号为一个频移键控调制信号，其中含有一个48伏的直流分量。

进一步地，所述供电模块的供电电压的电源线信号和通信控制模块的通信信号分开传输。

进一步地，所述合成与分解模块包括电感L1和电感L2、电容C1和电容C4以及隔离变压器T1；其中，

电感L1一端连接供电模块的直流供电电压的负电压，另一端连接电容C1的一端以及负输出端OUT0-，电容C1的另一端与隔离变压器T1的次级负信号端连接，隔离变压器T1的初级负信号端连接负输入端IN0-；